第十章 感应电机的电磁设计

p ── 计算极弧系数；
p
Ba B
v
2 0.637
(0.66~0.71)
正弦不 饱和
饱
和
2、参考表10-2选择
值， lef Di12p
Di12lefDi13 2pDi13V
Di1
3
2 pV
初步计算
2p
D i13
V 参考 1 0 3达 表D D 式 i1 1 D 1 按标准 D i1外 lef 径 D V i12 调
I st IN
起动电流倍数
cu,Fe 绕组、铁心温升
Tmin 起动过程中最小转矩
T st TN
起动转矩倍数
（二） 额定数据
PN 额定功率 f N 额定频率
U N 额定电压
nN
额定转速
基值： 电压： U N 功率： PN 电流： IKW PN m1UN 阻抗： ZKWUNIKWm1UN2PN 转矩： TN 955P0N nN
中型：
H ( 3 6 ) 5 m 3 D 1 5 ( 0 m . 5 0 1 . 0 ) m P ( 4 1 ) 5 k 2 U W 3 5 , 3 . 6 8 0 0 V
小型：
H ( 8 3 ) m 0 1 D 1 ( 0 m . 1 5 0 . 5 ) m 2 P ( 0 . 5 1 ) k 5 3 U W 3 V 2
五、空气隙的确定
1、影响： Im co s
过 小 影响机 X 械 ,T s可 t ,T m靠 a ,x 损 性 ,温 耗 升
2、气隙 基本上决定于定子内径、轴直径、轴承间的转子长度。
3、经验公式：
小功率电机： 0.3 .(0.47D i1lt)13 0 m
lt:铁心
大、中型电机： Di1(129p)103 m
2、
极数少，功率大电机：q 1 取大些 （2极取 q 1 =（6~9））
极数多电机：q 1 取小些
二、 定子绕组型式和节距的选择 （一）单层绕组 优点：① 槽内无层间绝缘，槽利用率高； ② 同槽内导线同相，不会发生相间击穿； ③ 线圈总数比双层少一半，嵌线方便。 缺点：① 不易做成短距，磁势波形较双层为差； ② 电机导线粗时，绕组嵌放和端部整形较困难。
四、主要尺寸的确定
P (1L)n c1o P s N 参选 1 考 A 0 2 ,择 ,B 表 图 1 0 1 D i12lef
1、
Di12lefpK 6N .1m KdpA1BP nV
KNm── 气隙磁场波形系数，当气隙磁场正弦分布时；KNm1.11
Kdp1定子基波绕00..组 9926系双 单数层 层
基本系列：
Y（IP44） 小型三相感应电动机
J2，JO2 小型三相感应感应电动机
JS
三相笼型转子感应电动机（中型）
JR
三相绕线转子感应电动机（中型）
JS2，JSL2 三相感应电动机（中型、低压）
JR2，JRL2 三相感应电动机（中型、低压）
Y
三相笼型转子感应电动机（大型）
YR
三相绕线转子感应电动机（大型）
§10-3 定子绕组与铁心的设计
定子槽数的选择
q1
Z1 2 pm
1、q 1 值大小对电机的参数、附加损耗、温升、绝缘材
料耗量等有影响
qБайду номын сангаас 大
定子谐波磁场减小， pad X ↓
每槽导体数减少，
Xs
,Z1
,hs bs
,Xs
槽中线圈边总散热面积↑，利于散热
绝缘材料用量、工时↑，槽利用率↓
一般感应电动机：q 1 =（2~6） 取整数
选取方法：
中小型： A ( 1 1 3 5 ~ 5 0 1 3 0 ) A / 0 mB ( 0 . 5 ~ 0 . 8 ) T
大 型： A, B 可略高
三、主要尺寸比的选择
对于一定的极数，定子铁心外径 D 1 与内径 D i1
存在一定比例（表10-3）
D1 D i1
变动范围在5%左右。
同心式绕组： 嵌线容易，易实现机械化，q 1 =4，6，8
二极电机；端部用铜多，一极相组中 各线圈尺寸不同，制作复杂； 链式绕组： 各线圈大小相同，嵌线困难，
q 1 =2 的4，6，8极电机；
交叉式绕组：可以节省端部接线，q 1 为奇数电机。
（二）双层绕组 适用于功率较大的感应电动机 优点：① 可选择有利的节距以改善磁势、电势波形， 使电机电气性能好； ② 端部排列方便； ③ 线圈尺寸相同，便于制造。
P (1L)c1osPN 设计方法：
,cos 已知， R1*, X*1 未知，需先假定一个 (1L) 值。
预估 (1L)0.8~ 50.95 ，完成磁路参数计算后，偏差 (1L)(1L) 0.5%
(1L) 经验公式估算： 2极小型：1L0.9 20.08l6 n P N 6
非2极小型：1 L 0 .9 3 0 .0 11 ln P N 0 0 8 .0p 13
YK
大型高速感应电动机
派生、专用系列：
YQ
高起动转矩感应电动机（小型）
YH
高转差率感应电动机（小型）
YD
变极多速感应电动机
YZ
起重及冶金用感应电动机
YQS 潜水感应电机
YLB 立式深井泵用感应电动机
二、 感应电动机的主要性能指标和额定数据
（一）主要性能指标
效率
cos 功率因数
TM
最大转矩倍数
TN
§10-2 主要尺寸与气隙的确定
主要尺寸和计算功率 D 2lefpK 6N .1K mdpA 1B P nCAP n
计算功率： Pm1E1I1
额定功率： PNm1UNI1cos
P
E1 UN
c1os PN
由前推导（相量图）： (E 1,U N)0
引入电势系数 L
K EU E N 1 1(I1 * PR 1 *I1 * Q X *1)1L
第十章 感应电机的电磁设计
§10-1 概述 主要内容： ① 主要尺寸与气隙的确定； ② 定转子绕组与冲片设计； ③ 工作性能的计算； ④ 起动性能的计算； ⑤ 深槽式、双笼转子感应电机的设计特点。
一、 我国感应电机主要系列 100个系列，500多个品种，5000多个规格 大型： H 6 m 3D 1 m 0 1 m P 4 k 0 W U 0 3. 6 0 V 0 0
中型： 1 L 0 .8 9 0 .0 21 lP n N 0 0 .0 9p1
二、电磁负荷的选择
磁化电流：Im
2pF0 0.9m1N1Kdp1
① 每极磁势 F 0 主要用来克服 F ，I m 决定于 B ，
I m B
I KW
A
B ,A Im * ,co s
②
X*
IKWXUN
A B
B ,A X * ,T s t,T m a ,Ix s t